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2024-07-11

渗透性面

在 RWIND 3 Pro 中可以对面应用渗透性。 关于渗透性的简要理论介绍,请参见章节 渗透性。 在 RWIND 3 Pro 中对渗透性进行建模使用边界条件,在定义的面上指定压降。 压降(压力梯度)由下式计算得出:

式中,系数 D 和 I 定义为:

在章节 渗透性 中讨论的可渗透介质模型中,在 N‑S 方程右侧要求解渗透性的单元格重心处添加了一个源项。 因为 RWIND 3 Pro 只求解可渗透的面(即相对薄的单元),所以到目前为止使用循环的边界条件 (porousBafflePressure) 对渗透性进行建模,规定所选单元(面)上的压力梯度。 有关更多详细信息,请参见 OpenFOAM 手册。 这是一个计算简单的模型,但是可以在很短的计算时间内得出有趣的结果。 然而,它也有其局限性,例如,对高压力降使用模型可能不会导致收敛和结果。

有关渗透性模型(porousBafflePressure)的更多具体信息,可在OpenFOAM-4.1手册中找到。

渗透性和分区

在 RWIND 3 Pro 中,渗透性作为材料属性分配给选定的区域,见下面的图像

在“编辑区域”对话框的“材料”部分中,点击“创建新材料...”或“编辑材料...”。 出现一个对话框,该对话框包含 渗透性参数

在这里定义渗透系数 D、I 和渗透面的长度(厚度)L。 有关如何推导和获取这些系数的介绍已在第 渗透性 章中描述。 更多关于推导系数的想法和方法可以在 这里 找到。 在 Dlubal 网站上的 知识库文章 中介绍了一种获取渗透性系数和建模的方法。 在设置了所有系数并为面分配了分区后,面模型就可以用于计算了。

提示

在设置系数D和I时,请注意考虑它们的物理意义。 系数 D 影响摩擦(粘胶)力的重要性,系数 I 影响通过可渗透表面的速度惯性力的重要性。

重要

使用表面渗透性的计算只能在简化的模型中进行。网格模型采用Shrink-Wrapping网格划分时,网格的几何形状是正确的,没有任何开放的体积。如果禁用模型简化,生成的体积网格质量很差,结果可能是不正确的。在这里需要强调的是,简化模型中使用和不使用渗透性面时存在显着差异,请参见 ,在这种情况下具有可渗透面的模型形成一个开体积模型,与不具有可渗透面的模型相比,这会导致更大的体积网格。

重要

当前的渗透性模型(OpenFOAM、porousBafflePressure)适用于相对简单的渗透性表面(例如金属丝网格、百叶窗、障碍等),即由一组相同方向的三角形定义的简单形状。因此,如果我们对整个建筑使用可渗透的面(例如,项目管理器 中的模型“埃菲尔铁塔”),那么计算很可能会不稳定,结果将会不正确,或者根本行不通。

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